[PDF] Les acides et les bases - University of Ottawa



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Les acides et les bases

Les couples acide-base conjuguées

un acide de Bronsted donne un proton une base de Bronsted accepte un proton après que la base accepte un proton ex.; CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq) CH3COOH/ CH3COO-est un couple acide-base conjuguée et H3O+/ H2O est un autre couple acide-base conjuguée

Les couples acide-base conjuguées

Exemple: Quels sont les couples acide-base conjuguées dans les réactions suivantes? (a) NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) (b) H3O+(aq) + OH-(aq)2 H2O(l)

Solution:

(a)NH4+/ NH3est un couple acide-base conjuguée

H2O/ OH-est un couple acide-base conjuguée

(b)H3O+/H2O est un couple acide-base conjuguée

H2O/ OH-est un couple acide-base conjuguée

Les propriétés acido-

-) ou accepter un proton (et devenir H3O+ -ioniser: 2 H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) o-ionisation est (utilisant H+ pour simplifier): les concentrations de H+et OH- dans une solution neutre, [H+] = [OH-] = 1.0 x 10-7M 14 OH

OHH101.0]][OH[Ha

aaK 2 une grandeur plus pratique pour la concentration de H+est le pHpH = -log[H+] dans une solution acide:pH < 7.00 dans une solution basique:pH > 7.00 dans une solution neutre: pH = 7.00 -log[OH-] la somme pH + pOH est toujours fixe: pH + pOH = 14.00

3dont la

Solution: pH = -log[H+] = -log(0.76) = 0.12

Calculez sa concentration en ions H+.

Solution:

M104.710][H

3.33]log[H ]log[H 3.33pH

43.33

Les acides forts et les bases fortes

un acide fort est un électrolyte fort ex.; HCl, HNO3, H2SO4 un acide faible est un électrolyte ex.; HF, CH3COOH, NH4+

Les acides forts et les bases fortes

une base forte est un électrolyte fort qui ex.; métal alcalin (ex.; NaOH) une base faible est un électrolyte faible qui ne ex.; NH3(aq) + H2O(l)

NH4+(aq) + OH-(aq)

Les acides forts et les bases fortes

dans un couple acide/base conjuguée, si un acide est fort, sa base conjuguée est très faible, et vice versa 3O+ un acide plus fort réagirait avec H2O ex.; HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) -est la base la plus forte qui peut exister en solution aqueuse une base plus forte réagirait avec H2O ex.; O2-(aq) + H2O(l) 2 OH-(aq)

Les acides et les bases fortes

2à

1.5 x 10-2M.

Solution: Pour chaque Ba(OH)2, on a deux OH-.

Si on a 1.5 x 10-2M de Ba(OH)2, on a

3.0 x 10-2M de OH-.

Le pOH est donc -log(3.0 x 10-2) = 1.52.

Le pH est donc 14.00 -1.52 = 12.48.

HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)

a aest plus grand chimique [HA] ]][A[HKa approximations suivantes la concentration de H+-7M) est négligeable approximation x vérifie si x si oui, on a la valeur de xet on peut calculer toutes les concentrations sinon, on doit résoudre pour x,sans faire la deuxième approximation Exemple: Calculez la concentration de H+, de A-, et de HA non-ionisés dans une solution de HA à 0.20 M. La valeur de Kapour HA est 2.7 x 10-4. Solution: [H+] = x, [A-] = x, et [HA] = 0.20 -x 0.20 vérifions notre approximation: notre approximation est acceptable, donc [H+] = 7.3 x 10-3M [A-] = 7.3 x 10-3M [HA] = 0.20 -7.3 x 10-3= 0.19 M 3 2 4 a107.3x 0.20 x102.7 [HA] ]][A[HK ? u?

3.7%100%0.20

107.33

uu lequel la valeur de Ka= 5.7 x 10-4? Solution: [H+] = x, [A-] = x, et [HA] = 0.122 -x 0.122 vérifions notre approximation:

0.122 M

3 2 4 a108.34x 0.122 x10 5.7 [HA] ]][A[HK ? u? %8.6100%0.122

1034.83

uu Solution: [H+] = x, [A-] = x, et [HA] = 0.122 -x donc, [H +] = 8.06 x 10-3M, et pH = -log(8.06 x 10-3) = 2.09 33
2 542
2 4 a

108.63ou 108.06 x 2a

4acb b- x

0106.954x105.7 x

x-0.122 x10 5.7 [HA] ]][A[HK u ?r uu u? pH égal à 3.44. Calculez la valeur de Kapour cet acide. Solution: Si pH = 3.44, [H+] = 10-3.44= 3.63 x 10-4M [A-] = [H+] = 3.63 x 10-4M [HA] = 0.060 -3.63 x 10-4= 0.0596 M 6 a 24
a

102.2K

0.0596

)10(3.63 [HA] ]][A[HK u par pour un acide qui donne un seul proton où [HA]oest la concentration initiale de

100%initiale [HA]

équilibrel' à ][Aionisationd' %

100%[HA]

][Hionisationd' % o de 25.0 mL. Le pH initial de cette solution acide est 1.17. Pour neutraliser cet a) Quelle est la masse molaire de HA? b) Quelle est la valeur de la constante de dissociation de HA?

Les diacides et les polyacides

un diacide ou un polyacide peut céder deux protons ou plus par molécule voir Tableau 14.4 (texte français) ou Tableau 16.4 (texte anglais) pour des exemples de diacides et de polyacides ][HCO ]][CO[HK (aq)CO(aq)H(aq)HCO ]CO[H ]][HCO[HK (aq)HCO (aq)H(aq)COHeg.; 3 2 3 a2 2 33
32
3 a1332 om om

Les diacides et les polyacides

Exemple: Calculez les concentrations de C2H2O4, de C2HO4-, de C2O42-, et de H+2H2O4 oxalique, Ka1= 6.5 x 10-2 et Ka2= 6.1 x 10-5.

Solution: On traite le premier équilibre.

Vérifions notre approximation:

2H2O4] 0.20 M.

0.114 x 0.20

x106.5 ]OH[C ]HO][C[HK

0.20x0.20]OH[C x,]HO[C x,][H

2 2 422
42
a1 42242
? u? %57%100200.0

114.0u

Les diacides et les polyacides

Solution:

donc[H+] = 0.086 M [C2HO4-] = 0.086 M [C2H2O4] = 0.11 M

0.184ou 0.0861 x 2a

4acb b-x

00.0130.065x x x-0.20

x106.5 ]OH[C ]HO][C[HK x0.20]OH[C x,]HO[C x,][H 2 2 2 2 422
42
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